微小トンネル接合における散逸効果の研究

微隧道结耗散效应研究

基本信息

批准号：
10127209
负责人：
八木隆多
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

微小ジョセフソン接合では位相のトンネルに付随するエネルギー散逸が重要である。散逸が大きくなるにつれ、トンネルレートのの抑圧は増大し、ジョセフソン接合は、散逸に依存した超伝導・絶縁体転移を示す。エネルギー散逸の代表例は、オーミックなシャント抵抗である。このエネルギー散逸のシャント抵抗の制御による超伝導・絶縁体転移に関して報告した。これとは異なるエネルギー散逸としてトンネル抵抗(サブギャップ抵抗)と呼ばれるトンネルに伴う抵抗である。トンネル抵抗では電荷が離散的に変化するのに対し、オーミックシャント抵抗では電荷が連続的に変化するという違いがある。我々は、二軸回転の斜め蒸着法と、プラズマ酸化を組み合わせることにより、トンネル抵抗の制御をした試料の作成に成功した。試料の構造はアルミニウムで形成される微小ジョセフソン接合近傍に、常伝導金属であるクロムのトンネル接合を付加した複合単一接合であり、外部環境の影響からこの接合を孤立させるために、同一基板上て複合接合のごく近傍に細長いクロム線で形成される高抵抗のリード線を形成しこれを介して測定を行った。アルミニウムのジョセフソン接合の常伝導時の接合抵抗を、量子抵抗(約6キロオーム)よりも充分高くし、外づけの常伝導接合のトンネル抵抗によりトンネル的エネルギー散逸を3キロオーム前後に調節した試料で、超伝導・絶縁体転移を観測するのに成功した。

在小约瑟夫森交界处，与相隧道相关的能量耗散很重要。随着耗散的增加，隧道速率的抑制会增加，约瑟夫森连接处表现出耗散依赖性的超导和绝缘体转变。能量耗散的一个典型例子是欧姆分流电阻。该报告是由于控制了该能量耗散的分流电阻而对超导和绝缘体转变进行的。这是一种不同的能量耗散，它是与称为隧道电阻（亚间隙电阻）的隧道相关的电阻。有区别的是，电荷在隧道电阻器中离散变化，而电荷在欧姆分流电阻器中连续变化。我们通过将双轴旋转沉积与等离子体氧化结合在一起，成功地创建了具有控制隧道电阻的样品。样品的结构是一个复合单连接点，其中将铬的隧道连接（一种正常的导电金属）添加到由铝制成的小约瑟夫森连接的附近。为了分离由于外部环境的影响而隔离该连接点，在复合交界处附近的同一基板上形成了由细长的铬导线形成的高电阻铅线，并通过此进行了测量。我们成功地观察到了样品中的超导体和绝缘体跃迁，在该样品中，铝合作铝的正常传导期间的耐连接性与量子阻力（约6千公里）的高度高，并使用外部正常传导连接的隧道阻力调节隧道能量耗散。